Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Sepsis assoziierte Encephalopathie
15. IPS Symposium St.Gallen
18. Januar 2011
Dr. R. Lussmann
18/01/2011 15. IPS Symposium St.Gallen, Dr. R. Lussmann
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Einleitung
Akute und reversible Veränderung des
mentalen Status
Bewusstsein, Awareness, Kognition, Verhalten
DSM IV, ICD 10: Encephalopathie ersetzt durch
Delir = akute, potentiell reversible organische
Hirndysfunktion
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Einleitung
Viele Bezeichnungen:
Sepsis assoziierte Encephalopathie
Sepsis assoziiertes Delirium
Hirndysfunktion
Septische Encephalopathie: missverständlich,
da keine direkte Entzündung im Gehirn
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Einleitung
Aus klinischem Blickwinkel kann Encephalopathie
mit Delirium gleichgesetzt werden
Veränderungen im Verhalten, Kognition, Awareness und
Bewusstsein
Mehrere validierte Tools zur Delirerkennung (CAM-ICU;
ICDSC etc.)
Delir: nur eine Form der Encephalopathie,
Subtypen des Delirs nicht zuverlässig erkennbar,
komatöse Patienten werden in Studien entweder
als delirant oder als nicht delirant erfasst
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Prävalenz: 9- 71% in Patienten mit schwerer Sepsis,
abhängig von der Definition
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Titel der Präsentation
Definition
Akute, potentiell reversible zerebrale
Dysfunktion während einer Sepsis, die nicht
auf andere Ursachen zurückzuführen ist
Ausschlussdiagnose
Kommt somit in der Frühphase zur Geltung, in
der Spätphase bestimmen die Störungen
durch das Multiorganversagen die Klinik und
machen die Diagnose SAE problematisch oder
unmöglich (da Ausschlussdiagnose)
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Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Pathophysiologie
Aufrechterhaltung der Homöostase bedingt
eine ausgewogene Interaktion zwischen ZNS
und Immunsystem
Immunsystem wird moduliert durch das
neuroendokrine und autonome Nervensystem
Immunkompetente Zellen exprimieren
Rezeptoren für Glukokortikoide, Adrenalin,
Noradrenalin und Acetylcholin
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Titel der Präsentation
Pathophysiologie
Systemische Inflammation muss durch das
Hirn erkannt werden, wobei die BHS den
Eintritt der zirkulierenden inflammatorischen
Mediatoren verhindert.
Detektion der peripheren inflammatorischen
Signale wird ermöglicht durch den n. vagus
und die zirkumventrikulären Organe
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Titel der Präsentation
Anatomie des Hirns
Blut-Hirn-Schranke
Fehlen eines lymphatischen Systems
Niedrige Expression der
Histokompatibilitätskomplex Antigene
Endothelzellen, Gliazellen (Astrozyten &
Mikroglia)
Involviert bei der Infektantwort
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Titel der Präsentation
KONZEPT DER
BLUTHIRNSCHRANKE
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
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Normale
Blut-Hirn-
Schranke
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
ZIRKUMVENTRIKULÄRE
ORGANE
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Titel der Präsentation
Zirkumventrikuläre Organe
Nachbarschaft der Neurohypophyse
vascular organs of lamina terminalis
subfornical organ
Epiphyse
subcommissural organ
Andere nahe zu Hirnstamm autonome Zentren
wie area postrema
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Titel der Präsentation
Blau: pia mater
Grün: Ependym
Rot:
Kapillaren mit
BHS
Lila: Kapillaren
ohne BHS
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
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Meerrettich-Peroxidase -
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Titel der Präsentation
Zirkumventrikuläre Organe
Speziell definierte ZNS Orte mit fehlender BHS
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Titel der Präsentation
Zirkumventrikuläre Organe
exprimieren Komponenten des innaten und
adaptiven Immunsystems wie:
Toll-like Rezeptoren
CD14
Rezeptoren für Zytokine wie IL-1β, IL-6 und TNF-α
Fieber
Aktivieren neuoendokrine und autonome Zentren
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Titel der Präsentation
N. vagus
Afferenz: nucleus tractus solitarius
Kontrolle Barorezeptor
Zudem vernetzt mit anderen autonomen
Zentren und paraventrikulären Kernen des
Hypothalamus
Nebennierenachse (Katecholamine, Steroide,
Geschlechtshormone)
Vasopressinausschüttung
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Titel der Präsentation
Brain signaling in sepsis
Systemische Entzündung wird detektiert
das aktivierende Signal an tieferen Strukturen,
welche das Verhalten als auch die
neuroendokrinen und autonomen Funktionen
steuern
betreffen Gliazellen (Mikroglia, Astrozyten und
Oligodendrozyten) und Neuronen
involviert bei der Expression der
Immunrezeptoren und Entzündungsmediatoren
wie Zytokine, iNOS und Prostaglandine
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Titel der Präsentation
LPS Expression von CD14 und Toll-LR 2,4
und 9 durch Gliazellen
Diese Expression wird zuerst durch die
zirkumventrikulären Organe und schliesslich
im Hypothalamus und medullären autonomen
Zellkernen detektiert.
Gleiches konnte für die inflammatorischen
Zytokine und deren Rezeptoren gezeigt werden
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Mitochondrien Oxydativer Stress ist einer der pathophysiologischen
Mechanismen in der Sepsis. Bildung von ROS
kompromittiert die Zellfunktion und Zellüberleben
Erniedrigte antioxydative Faktoren (HSP, Ascorbat),
Dysbalance zw. Superoxid Dismutase und Katalase
Aktivität und Mitochondrien-Dysfunktion wurden
verantwortlich gemacht
NO-> Peroxynitrit Expression von iNOS, Dysfunktion
mitochondrialer Komplexe I und IV, Bildung von
Superoxidanionen konnten in den medullären autonomen
Zentren von endotoxinämen Ratten gezeigt werden vor
Hypotension
Andere Inducers: Hyperglykämie, Hypoxämie
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Titel der Präsentation
Apoptose
Hauptkonsequenz oxydat. Stress Apoptose
iNOS Expression korreliert bei Pat im sept
Schock mit neuronaler und mikroglialer
Apoptose in den neuroendokrinen und
kardiovaskulären autonomen Zentren, locus
caeruleus und Amygdala
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Titel der Präsentation
Endothelaktivierung und BBB breakdown
LPS und proinflammatorische Zytokine
aktivieren cerebrale Endothelzellen
Expression CD40, VAM1, ICAM1, E-Selektin
und Cyclooxygenase 2, stimulieren IkB-
α/nuclear factor-Kb Pfad
LPS auch endothel mitogen-aktivierende
Proteinkinase Kaskade durch sCD14,
Expression von IL-1 und TNF-α und IL-6
Endothelaktivierung BBB breakdown
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Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Pathogenese
Multifaktoriell
Systemische Effekte der Sepsis auch cerebral wirksam
Direkte Schädigung oder zytotoxische Reaktionen hervorrufen
Ähnlich der hepatischen Encephalopathie erhöhte aromatische AS
Ko-Faktoren: metabolische und Medikamenteneffekte, nicht zu dominant, ansonsten keine SAE
Direkte bakterielle Aussaat ins Gehirn keine SAE, sondern metastatische multifokale Herdencephalitis
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
KLINIK
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Diagnose
Keine positive diagnostische Kriterien
Sorgfältige DD zwingend notwendig
Schweregrad der SAE durch EEG sehr gut erfasst
zunehmende Grundrhythmusverlangsamung
SSEP ebenfalls aussagekräftig
cCT: bei isolierter SAE: unauffällig
MRI (Fallberichte): vasogenes Ödem okzipital und
frontal
Biomarker: S100-β besser als NSE
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Titel der Präsentation
Klinik - Bewusstseinsstörung
Qualitative Störungen: meistens Delir
Quantitative Störungen: Somnolenz, Sopor,
Koma
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
Neurologische Untersuchung
Nackensteifigkeit
Pupillenkontrolle und Augenbewegungen
Kornealreflex
Hustenreflex
Okulocephale Reflexe
Motorik auf Schmerz, Muskelbewegungen, Muskeltonus
Sehnenreflexe
Detektion von fokalen Läsionen MRI/cCT
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Weitere Untersuchungen
Evt. Biomarker wie NSE oder S100-β
Bildgebende Verfahren zum Ausschluss einer
strukturellen Läsion (MRI / cCT)
LP normalerweise normal, nur bei Verdacht auf
Meningitis
EEG: δ = Schweregrad, empfohlen beim
sedierten Patienten mit pathologischem
Bewegungsmuster oder Va Delir
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Titel der Präsentation
DIFFERENTIALDIAGNOSE
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Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
EEG
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Titel der Präsentation
EEG
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Mortalität und EEG:
Theta: 19%
Delta: 36%
Triphasische spikes: 50%
burst suppression: 67%
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Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
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MRI
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Titel der Präsentation
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50
MRI
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Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
18/01/2011
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Vor septischem Schock
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
24 h nach septischem Schock
Level 1 Encephalopathie18/01/2011
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Titel der Präsentation
Tag 3 nach
septischem
Schock
Tag 30 nach
septischer Schock
Grad 2
Leukoencephalopathie
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Tag 4, Leukoencephalopathie Grad 3
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
HISTO-/PATHOLOGIE
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Titel der Präsentation
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Histo
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Histo
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NaCl 0,9%LPS
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Titel der Präsentation
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Titel der Präsentation
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Prospektive Autopsiestudie (23 im septischen Schock)
Ischämische Läsionen in allen Fällen
Blutungen in 25%
Hyperkoagulabilitätssyndrom in 9%
Mikroabszesse in 9%
Multifokale nekrotisierende
Leukencephalopathie in 9% (lokal hohe
Expression und zirkulierende Spiegel an
proinflammatorischen Zytokinen)
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
VERLAUF
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Sepsis associated encephalopathy
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Verlauf
Variable und fluktuierend
Spiegelbild des Schweregrad der Sepsis
SAE oft Initialsymptom der Sepsis =
Leitsymptom
Falls Sepsis beherrscht, keine Folgen
Bleibende Schäden oft unterschätzt
Kognitive Einschränkungen keine Rückkehr
zur Arbeit
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
PROGNOSE
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Prognose
Unterschiedliche Angaben quod vitam (16 – 63%)
Einige Autoren: hohe Mortalität bei der schweren SAE,
andere Autoren meinen, dies sei nur Ausdruck der
schweren Sepsis mit entsprechender Mortalität
Annahme:
kurze Sepsis und SAE: folgenlos
Schwere Verläufe: neuronale Ischämien, Apoptose, andere neuro-
und Gliatoxische Mechanismen: dauerhafte Folgen zu erwarten
Keine verlässliche Parameter zur individuellen
Abschätzung
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Titel der Präsentation
THERAPIE
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
Therapie
Experimentell viele sinnvolle Ansätze
Erfahrung, dass isolierte Ansätze bisher
erfolglos
Deshalb konsequente Sepsis-Therapie
entsprechend den Sepsis-Guidelines
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TAKE HOME
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Sepsis associated encephalopathy
Titel der Präsentation
SAE frühe und häufige Komplikation der Sepsis
DD breit, metabolisch-toxische und fokal intrakranielle
Ursachen wie Infarkt, Blutung, Meningitis,
Herdenzephalitis, Abszess und Empyem müssen
immer ausgeschlossen werden
Pathogenese ist noch unzureichend geklärt
Zerebrale Funktionsstörungen sind entweder
reversibel oder dauerhaft
Therapie: aktuelle Sepsis-Guidelines, solange
Wirksamkeit experimenteller Ansätze nicht gesichert
sind
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